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I database

Introduzione alla teoria

delle basi di dati

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Cosa sono e a cosa servono i Database

Un database (o base di dati) e' una raccolta organizzata di dati correlati. Il principale scopo di un database è quello di archiviare i dati per poter poi accedervi facilmente per consultazione, modifiche e aggiornamenti. Gli elementi principali di un database sono le tabelle che sono strutturate in record e campi

Cognome Nome Telefono

Rossi Mario 333555

Verdi Antonio 444999

Neri Aldo 888555

Gialli Anna 111888

Campo

Record

Tabella

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Cosa sono e a cosa servono i Database

Le operazioni fondamentali che si richiedono sui dati sono:

immissione

modifica di dati già introdotti

cancellazione di dati

ricerca di dati attraverso criteri definiti dall'utente

ordinamento e classificazione dei dati singolarmente o secondo vari criteri

stampa di rapporti o relazioni

pubblicazione (su Web o altri mezzi)

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Esempi di applicazioni dei Database

Rubrica telefonica (persone, indirizzi, numeri telefonici, ecc.)

Vocabolario (parole e definizioni)

Gestione di un magazzino (clienti, fornitori, prodotti)

Archivio di corrispondenza (lettere e destinatari)

Archivio di una biblioteca (libri, autori, case editrici, generi, collane, ecc.)

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Software per la gestione dei Database

I software per la gestione dei Database vengono chiamati DBMS (DataBase Management System)

Esistono molti software che permettono la gestione e la creazione di Database relazionali:

Microsoft Access

Microsoft SQL Server

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Tipologie di Database

Esistono diverse tipologie di database, che si basano su approcci e tecnologie diversi (gerarchici, reticolari, relazionali, ad oggetti)

In questo project work ci occuperemo dei Database relazionali, che attualmente rappresentano la tecnologia più ampiamente utilizzata

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Progettazione dei Database

Analisi dei requisiti e definizione delle specifiche dell’applicazione

Progettazione del database e formalizzazione del modello concettuale (Diagramma E/R)

Modello logico del database (Modello Relazionale)

Implementazione del database e dell’applicazione che la interroga

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La progettazione è un processo di analisi del contesto da rappresentare e di astrazione di un modello che descrive mediante uno schema le informazioni significative

La fase di analisi del contesto ha l’obiettivo di individuare e descrivere le componenti del progetto stesso. E’ una fase fondamentale poiché il risultato di questo lavoro diventa la base e la guida dell’intero progetto.

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Il Modello Entità/Associazioni consente una rappresentazione grafica e concettuale di un Database attraverso l’uso di: Entità Attributi Associazioni (Relationship in inglese ecco perché la sigla E/R)

Ciascuna classe di oggetti individuata nella realtà deve appartenere ad una di queste categorie primarie

Gli oggetti della realtà di interesse vengono classificati come Entità Ciascuna entità possiede delle proprietà caratteristiche chiamate Attributi Le entità sono collegate l’una all’altra dalle Associazioni

Progettazione dei Database:

Il diagramma E/R (Entità/Associazioni)

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Matricola

Progettazione dei Database: Il diagramma E/R (Entità/Associazioni)

Individuazione delle Associazioni: Graficamente un’associazione viene

rappresentata da un arco che collega le entità correlate, interrotto da un rombo che contiene il nome dell’associazione. Anche l’associazione può avere degli attributi

STUDENTE

Risiede

Nome

Cognome

Individuazione delle Entità: Graficamente i tipi di entità sono rappresentati

con il loro nome racchiuso in un rettangolo

Individuazione degli Attributi:

Esistono vari modi grafici per rappresentali. Quello più classico fa uso di una linea verticale che riporta in testa il nome dell’attributo

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Una chiave primaria distingue un’istanza di una entità dalle altre istanze della stessa entità e deve essere assolutamente univoca (nella stessa entità non possono esistere due istanze con la medesima chiave primaria)

L’attributo che funge da chiave primaria viene rappresentato sottolineandolo (la chiave primaria può essere composta anche da un insieme di attributi)

Progettazione dei Database: Chiavi primarie

Matricola

STUDENTE

Nome

Cognome

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Un‘associazione viene classificata in base alla sua forma e può essere del tipo:

Uno a Uno (1:1)

Uno a Molti (1:N)

Molti a Molti (N:M)

Progettazione dei Database: Tipi di Associazioni

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UOMO DONNA Sposa 1 1

Uno a Uno (1:1): ad un elemento del primo insieme corrisponde uno ed un solo elemento del secondo insieme, e viceversa

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MADRE FIGLIO Ha N 1

Uno a Molti (1:N): ad ogni elemento del primo insieme corrispondono più elementi del secondo, mentre ad ogni elemento del secondo corrisponde un elemento del primo

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STUDENTE ESAME Supera M N

Molti a Molti (N:M): ad ogni elemento del primo insieme possono corrispondere più elementi del secondo insieme, e viceversa

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Un’associazione può essere:

Totale

Parziale


Tipi di Associazioni

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Un’associazione tra le entità X e Y è totale quando il legame tra le entità deve essere sempre presente, cioè ad ogni elemento di X deve corrispondere almeno un elemento di Y

L’associazione è parziale quando il legame tra le entità può non essere presente, cioè può esistere un elemento di X a cui non corrisponda alcun elemento di Y



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L’associazione parziale si indica con una linea tratteggiata





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E’ il modo in cui il DBMS “tratta” i dati e li “presenta” a utenti e applicazioni

Lo Schema Relazionale ha una struttura simile al diagramma Entità/Associazioni, differisce da esso per l’esplicita dichiarazione delle chiavi esterne e l’aggiunta di opportune “entità” per rappresentare relazioni del tipo N:M

Progettazione dei Database: Modello Logico (Modello relazionale)

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Una chiave esterna mette in relazione la riga di una tabella con la riga di un’altra tabella

Progettazione dei Database: Chiavi esterne

I valori presenti in una chiave esterna devono corrispondere a valori esistenti nella chiave primaria della relazione a cui si riferiscono. In tal modo una riga di una tabella sarà logicamente in relazione con la riga di un’altra tabella

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Il passaggio dal modello E/R al modello relazionale si compie secondo una serie di passi ben definiti (regole di derivazione)

Passo 1: per ogni entità E dello schema E/R si crea una relazione contenente gli attributi semplici di E

Matricola Cognome Nome DataNascita

STUDENTE

Progettazione dei Database: Dall’Entità/Associazioni al Modello Relazionale

Matricola

Cognome

Nome

DataNascita

STUDENTE

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Passo 2: per ogni associazione di tipo 1:1 nell’E/R, si identificano le relazioni S e T che vi partecipano. In S (o in T) si inserisce, come chiave esterna, la chiave primaria di T (ovvero di S) preferendo la relazione rispetto a cui l’associazione è totale. Se l’associazione ha attributi, questi vanno aggiunti alla relazione a cui si aggiunge la chiave esterna

IDDonna Cognome Nome IDUomo IDUomo Cognome Nome

UOMO DONNA

Progettazione dei Database: Dall’Entità/Associazioni al Modello Relazionale

Chiave primaria Chiave primaria

UOMO DONNA Sposa

1 1

IDUomo

Cognome

Nome

IDDonna

Cognome

Nome

Chiave esterna

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Passo 3: per ogni associazione di tipo 1:N nell’E/R, si identifica la relazione S che vi partecipa “dal lato N”. In S si inserisce, come chiave esterna, la chiave primaria della relazione che partecipa dal lato 1


Dall’Entità/Associazioni al Modello Relazionale

IDFiglio Cognome Nome DataNascita IDMadre IDMadre Cognome Nome AnnoNascita

MADRE FIGLIO

Chiave primaria Chiave primaria

MADRE FIGLIO Ha

N 1 IDMadre

Cognome

Nome DataNascita Nome DataNascita

IDFiglio

Cognome

Chiave esterna

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Passo 4: per ogni relazione di tipo N:M nell’E/R, si crea una nuova relazione S in cui si inseriscono, come chiavi esterne, le chiavi primarie delle relazioni che rappresentano le entità coinvolte. Le due chiavi esterne inserite in S divengono la chiave primaria di questa nuova relazione


Matricola Codice Voto Data

Codice Nome AnnoCorso

STUDENTE

CORSO

SUPERA



Matricola

Cognome

Nome

DataNascita

Codice

Nome

AnnoCorso

Voto Data

STUDENTE CORSO Supera

M N

Prof. Piero GALLO 27


9I00445 Rossi Mario 25/12/75

9I00566 Bianchi Luigi 31/01/78

9M00786 Verdi Luca 03/04/72

Matricola Codice Voto Data

9I00445 01 24 25/02/06

9I00566 01 27 31/01/06

9M00786 02 18 03/04/06

9I00445 02 28 05/02/06

9I00445 03 30 05/05/06

Codice Nome AnnoCorso

01 Analisi I I

02 Fisica I I

03 Geometria I

04 Fondamenti di Informatica I I

05 Analisi II II

STUDENTE

CORSO

SUPERA



STUDENTE CORSO Supera

M N

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